CN206612069U - 一种适用于无人机的喷烟喷雾系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种适用于无人机的喷烟喷雾系统，该系统包括燃料燃烧室，火花塞，化油器，药剂箱，药剂增压泵，燃料箱，药剂雾化喷头和喷药管；燃料燃烧室、药剂箱、燃料箱和喷药管均能与无人机固定连接；燃料燃烧室的入口、火花塞、化油器和燃料箱通过油管依次连接，燃料燃烧室用于产生高温高压烟气；药剂增压泵入口通过药剂管路与药剂箱出口相连接，用于对药剂进行增压；多个药剂雾化喷头分别设置在喷药管的中部和尾部，并通过药剂管路与药剂增压泵出口相连接，用于将药剂雾化喷出；喷药管入口与燃料燃烧室出口相连接，用于燃料燃烧室产生的高温高压烟气与药剂雾化喷头喷出的雾化药剂相遇混合并气化药剂，然后通过喷药管尾部出口向外喷出。

Description

一种适用于无人机的喷烟喷雾系统

技术领域

本实用新型涉及一种喷烟喷雾系统，尤其涉及一种适用于无人机的喷烟喷雾系统。

背景技术

农药是重要的农业生产资料，主要用于防治农业、林业、牧业作物的病虫草鼠和其他有害生物，调节植物生长。我国是一个农业大国，农作物病虫草鼠害种类繁多，每年都会造成作物大量减产，而施用农药是“从病虫害口中夺食”、实现增产的最有效措施。据统计，2013～2015年，全国农作物病虫害年均发生71.7亿亩次，防治85.4亿亩次，农药使用量30.5万吨(折百)，其中化学农药约占92％，挽回粮食损失2000亿斤左右，占总产量的15％以上，相当于增加1亿多亩耕地出产的粮食。我国已成为世界农药生产和使用第一大国，使用量占世界总施用量的1/3，单位面积化学农药用量已经比世界平均用量高2.5～5倍。

由于长期过量使用农药，加之施药方法不够科学，不仅造成生产成本增加，而且导致的土壤退化、农产品农药残留、作物药害、水源和环境污染、生物链中断、生态失衡等一系列问题日益凸显，都直接威胁我国的生态环境安全和农产品质量安全。在民众日益关注环境保护与食品安全、农药减量已成为全球趋势的背景下，2015年农业部在全国范围内启动农药使用量零增长行动方案，要求有效控制农药使用量，力争2020年农药使用总量实现零增长。

提高农药的利用率是实现农药零增长的唯一途径，而农药利用率的提高一是需要更先进的药剂，二是需要更高效的植保药械。目前，我国植保机械及施药技术落后，传统的小型器械喷雾施药浪费严重，防治效果差，背式喷雾器的农药利用率约30％，担架式液泵喷雾机仅15％，水平偏低。弥雾机针对传统喷雾器的缺点进行了改进，实现了减小洒雾滴直径和减小用水量的目的，减少农药使用量，机动弥雾机的农药利用率约40％；但同时由于药滴直径极其微小，很容易渗透人体皮肤或通过呼吸道进入人体，有潜在农药中毒的风险，对施药人员的健康和人身安全造成了极大威胁。另外，我国缺乏农药雾滴雾化、沉积、飘失方面的基础理论系统性研究，植保机械化程度低，导致农药施用劳动强度大，生产效率低，再加上劳动力不足，农药喷施成本逐年增高。

现代农业需要现代化植保，现代化植保需要高效药械。高效植保机械通过提高雾化效果、雾滴大小、穿透性能和分布均匀度等技术性能，提高喷雾对靶性，降低飘移损失，大幅度提高农药利用率、作业效率和防治效果，例如自走式喷杆喷雾机的农药利用率约50％。随着我国土地流转不断加快，家庭农场、合作社等新型经营主体发展迅速，种田规模不断扩大。在农药使用量零增长的大背景下，科学施用把农药用量减下来，关键是用高效大中型植保机械替代低效小型植保机械，推广高效植保机械来提高农药利用率、提高植保作业效率，促进统防统治的推广，提高病虫害的防治能力，因此大中型施药机械需求量逐年增加。近年来，国家重点支持提高药械装备水平，通过采取农机补贴、以奖代补、财政补贴、招标采购等形式，高效、优质的施药机械得到了长足的发展，我国施药机械正在向大、中型药械转变，其中，植保无人机、自走式喷杆喷雾机、高效常温烟雾机等现代植保机械在全国推广应用明显加快。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种适用于无人机的喷烟喷雾系统，在提高施药效果和作业效率以有效控制农业、林业、牧业病虫草鼠害危害的同时，从机械设备方面减少农药使用量和水用量，减少水资源浪费，减轻对生态环境的污染，降低对作业人员身体健康的损害，提高农产品质量安全。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种适用于无人机的喷烟喷雾系统，其特征在于，该系统包括燃料燃烧室、火花塞、化油器、药剂箱、药剂增压泵、燃料箱、药剂雾化喷头和喷药管；其中，所述燃料燃烧室、药剂箱、燃料箱和喷药管均能与无人机固定连接；所述燃料燃烧室的入口、火花塞、化油器和燃料箱通过油管依次连接，所述燃料燃烧室用于产生高温高压烟气；所述药剂增压泵的入口通过药剂管路与所述药剂箱的出口相连接，用于对药剂进行增压；多个所述药剂雾化喷头分别设置在所述喷药管的中部和尾部，并通过药剂管路与所述药剂增压泵的出口相连接，用于将药剂雾化喷出；所述喷药管的入口与所述燃料燃烧室的出口相连接，用于所述燃料燃烧室产生的高温高压烟气与所述药剂雾化喷头喷出的雾化药剂相遇混合并气化药剂，然后通过所述喷药管的尾部出口向外喷出。

所述药剂箱内部被分隔开能够同时盛装多种不同的药剂。

包括多个所述药剂箱和药剂增压泵。

所述喷药管的中部还设置有气体增压泵，所述喷药管的出口方向朝下或朝向左右两侧或直接朝向后方。

包括多根所述喷药管。

所述燃料燃烧室为一个，多根所述喷药管同时与所述燃料燃烧室相连接；或者，所述燃料燃烧室为多个，不同的所述燃料燃烧室分别连接不同的所述喷药管。

所述无人机是单旋翼无人机或者多旋翼无人机，所述无人机采用燃油动力或者电动力或者太阳能动力。

本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本实用新型的一种适用于无人机的喷烟喷雾系统，通过挂载在无人机上，利用植保无人机在作物上部飞行，将药剂以烟雾的形式从作物的上部向下部均匀扩散于植株群体的空间内，在施药环境所需的下沉气流气象条件下，与其它烟雾自作物下部向上部扩散阻碍施药人员视线影响作业效率的背负式、机动式烟雾机相比，更有利于药剂烟雾的均匀分布，使药剂性能的发挥更充分，同时作业不受药剂烟雾的影响，作业效率更高，其作业效率是背负式烟雾机的10倍以上。2、本实用新型的一种适用于无人机的喷烟喷雾系统，利用植保无人机机翼的向下搅旋动力，药剂烟雾穿透能力增强，使药剂均匀分布在作物的上下层及叶片的正反面，提高了药剂的利用率与防治效果。3、本实用新型的一种适用于无人机的喷烟喷雾系统，不仅适用于一般的农田，而且适用于背负式、机动式烟雾机不能作业的丘陵、山地、水面等场地的果树、林业、茶树、水生作物等，较其它背负式、机动式烟雾机的使用环境更广阔，作业效果更好。4、本实用新型的一种适用于无人机的喷烟喷雾系统，使用点燃燃料的方式发烟，通过加热发烟雾化药剂，与现有的背负式喷雾器、机动弥雾机、自走式喷杆喷雾机、担架式液泵喷雾机等以水为介质喷雾施药的植保机械相比，可以在提高施药效果的同时减少农药使用量和降低水用量，甚至不需要水就可施药，避免了对水资源的污染与浪费，更适用于在丘陵、山地、草原等缺水的场所施药，同时降低对作业人员身体健康的损害。5、本实用新型的一种适用于无人机的喷烟喷雾系统，通过使用汽油作为燃料发烟，与现有的烟雾机用柴油发烟相比，减少了柴油、醇类等烟雾助剂的投入，在药剂成烟量不变、防治效果不减的前提下，减少了雾霾，有利于保护环境，降低对作业人员身体健康的伤害。6、本实用新型的一种适用于无人机的喷烟喷雾系统，可以广泛应用于防病治虫除草、调控作物生长、促进粮食和农业稳产等农业生产的农药施用，还可用于环境治理、防治雾霾、特殊场合火警消防任务等，应用范围广泛。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。

如图1所示，本实用新型提供的一种适用于无人机的喷烟喷雾系统，其包括燃料燃烧室1、火花塞2、化油器3、药剂箱4、药剂增压泵5、气体增压泵6、燃料箱7、药剂雾化喷头8和喷药管9；

其中，燃料燃烧室1、药剂箱4、燃料箱7和喷药管9均可以与无人机100固定连接；燃料燃烧室1的入口、火花塞2、化油器3和燃料箱7通过油管依次连接，燃料燃烧室1用于燃料燃烧，并产生高温高压烟气，提供药剂气化所需的温度；药剂增压泵5的入口通过药剂管路与药剂箱4的出口相连接，用于对药剂进行增压；气体增压泵6设置在喷药管9的中部，进一步增大高温高压烟气的压力，并为排烟提供更大风压，达到增加烟量，提高烟雾喷出初速度，增加烟雾喷射射程的效果；多个药剂雾化喷头8分别设置在喷药管9的中部和尾部，并分别通过药剂管路与药剂增压泵5的出口相连接，喷药管9上各处的温度不同，因此不同位置药剂雾化喷头8的温度也不同，可以根据不同药剂的不同闪点来选择合适位置的药剂雾化喷头8喷出雾化药剂；喷药管9的入口与燃料燃烧室1的出口相连接，燃料燃烧室1产生的高温高压烟气进入喷药管9内，与雾化药剂相遇混合，药剂被瞬间气化，产生大量烟雾，然后通过喷药管9的尾部出口向外喷出。

上述实施例中，可以只设置一个药剂箱4，药剂箱4内部分割开以同时盛装多种药剂；或者，也可以在无人机的两侧同时设置多个药剂箱4和药剂增压泵5，不同的药剂箱4分别盛装不同的药剂，例如杀虫剂和杀菌剂分别放置在无人机两侧不同的药剂箱4内；不同的药剂箱4对应不同的药剂雾化喷头8，以根据不同药剂的不同闪点来喷出雾化药剂。

上述实施例中，可以同时设置多根喷药管9和相配套的气体增压泵6，分别气化喷洒多种不同种类但可以同时施药的药剂，如一次性同时分别喷施杀菌剂和杀虫剂两种药剂，在保证作业人员人身安全的同时大幅度提高劳动效率。

上述实施例中，喷药管9的出口方向可以朝下，也可以朝向左右两侧，或者直接朝向后方。

上述实施例中，可以只设置一个燃料燃烧室1，多根喷药管9与同一个燃料燃烧室1相连接；或者，也可以设置多个燃料燃烧室1，不同的燃料燃烧室1分别连接不同的喷药管9，分别气化喷洒多种不同种类但可以同时施药的药剂。

上述实施例中，无人机100可以是单旋翼无人机或者多旋翼无人机，无人机100可以采用燃油动力或者电动力或者太阳能动力。

下面以一个具体实施例进一步说明本实用新型的一种适用于无人机的喷烟喷雾系统。采用单旋翼电动无人机100作为载机，采用汽油燃烧提供药剂气化所需的温度；在无人机100的两侧分别设置一个药剂箱4和与药剂箱4相连接的药剂增压泵5，杀虫剂和杀菌剂分别放置在无人机两侧不同的药剂箱4内；采用两个燃料燃烧室1配两个喷药管9同时喷洒杀虫剂和杀菌剂。本实施例在用于喷洒杀虫剂和杀菌剂时的具体流程如下：汽油从燃料箱7通过油管进入化油器3中，使汽油呈现雾化状态；通过火花塞2点燃雾状汽油，分别在两个燃料燃烧室1中燃烧；汽油燃烧体积膨大，产生较大压力，高温高压烟气分别进入两根喷药管9内；同时，杀虫剂和杀菌剂分别从无人机100两侧的两个药剂箱4中通过药剂管道分别进入两个药剂增压泵5加压，再经药剂管路分别送到两个两根喷药管9上的药剂雾化喷头8处喷出雾化；在两根喷药管9内，从药剂雾化喷头8喷出的雾化杀虫剂和杀菌剂分别与从燃料燃烧室1出来的高温高压气体相遇，杀虫剂和杀菌剂均被瞬间气化，产生大量烟雾，并最后与高温高压气体一起同时通过两根喷药管9向外喷出，实现同时喷洒杀虫剂和杀菌剂。

另外，本实用新型还可以在雾霾严重的气流层高度飞行，喷洒特殊药剂雾滴吸附雾霾颗粒，达到净化空气的作用；或者，在高层出现险情或火灾时，通过航拍超视距操纵系统，使用本实用新型将无人机搭载的氧气或高效灭火材料在消防人员还未到达火场时提前喷洒至被困人员处或火场中心。

上述各实施例仅用于说明本实用新型，其中各部件的结构、设置位置及其连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本实用新型技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。

Claims (10)

1.一种适用于无人机的喷烟喷雾系统，其特征在于，该系统包括燃料燃烧室、火花塞、化油器、药剂箱、药剂增压泵、燃料箱、药剂雾化喷头和喷药管；

其中，所述燃料燃烧室、药剂箱、燃料箱和喷药管均能与无人机固定连接；所述燃料燃烧室的入口、火花塞、化油器和燃料箱通过油管依次连接，所述燃料燃烧室用于产生高温高压烟气；所述药剂增压泵的入口通过药剂管路与所述药剂箱的出口相连接，用于对药剂进行增压；多个所述药剂雾化喷头分别设置在所述喷药管的中部和尾部，并通过药剂管路与所述药剂增压泵的出口相连接，用于将药剂雾化喷出；所述喷药管的入口与所述燃料燃烧室的出口相连接，用于所述燃料燃烧室产生的高温高压烟气与所述药剂雾化喷头喷出的雾化药剂相遇混合并气化药剂，然后通过所述喷药管的尾部出口向外喷出。

2.如权利要求1所述的一种适用于无人机的喷烟喷雾系统，其特征在于，所述药剂箱内部被分隔开能够同时盛装多种不同的药剂。

3.如权利要求1或2所述的一种适用于无人机的喷烟喷雾系统，其特征在于，包括多个所述药剂箱和药剂增压泵。

4.如权利要求1或2所述的一种适用于无人机的喷烟喷雾系统，其特征在于，所述喷药管的中部还设置有气体增压泵，所述喷药管的出口方向朝下或朝向左右两侧或直接朝向后方。

5.如权利要求3所述的一种适用于无人机的喷烟喷雾系统，其特征在于，所述喷药管的中部还设置有气体增压泵，所述喷药管的出口方向朝下或朝向左右两侧或直接朝向后方。

6.如权利要求1或2或5所述的一种适用于无人机的喷烟喷雾系统，其特征在于，包括多根所述喷药管。

7.如权利要求3所述的一种适用于无人机的喷烟喷雾系统，其特征在于，包括多根所述喷药管。

8.如权利要求4所述的一种适用于无人机的喷烟喷雾系统，其特征在于，包括多根所述喷药管。

9.如权利要求6所述的一种适用于无人机的喷烟喷雾系统，其特征在于，所述燃料燃烧室为一个，多根所述喷药管同时与所述燃料燃烧室相连接；或者，所述燃料燃烧室为多个，不同的所述燃料燃烧室分别连接不同的所述喷药管。

10.如权利要求1或2或5或7或8或9所述的一种适用于无人机的喷烟喷雾系统，其特征在于，所述无人机是单旋翼无人机或者多旋翼无人机，所述无人机采用燃油动力或者电动力或者太阳能动力。